X荧光光谱仪(XRF)主要由激发源X射线管产生入射X射线(一次X射线)，激发被测样品。受激发的样品中的每一种元素会放射出二次X射线，并且不同的元素所放射出的二次X射线具有特定的能量特性或波长特性。探测系统测量这些放射出来的二次X射线的能量及数量。然后，仪器软件将探测系统所收集到的信息转换成样品中各种元素的种类及含量。
元素的原子受到高能辐射激发而引起内层电子的跃迁，同时发射出具有一定特殊性波长的X射线，根据莫斯莱定律，荧光X射线的波长λ与元素的原子序数Z有关，其数学关系如下：
λ=K(Z-s)-2
式中K和S是常数。
而根据量子理论，X射线可以看成由一种量子或光子组成的粒子流，每个光具有的能量为：
E=hν=hC/λ
式中，E为X射线光子的能量，单位为keV;h为普朗克常数;ν为光波的频率;C为光速。
因此,只要测出荧光X射线的波长或者能量,就可以知道元素的种类，这就是荧光X射线定性分析的基础。此外,荧光X射线的强度与相应元素的含量有一定的关系，据此，可以进行元素定量分析。
X荧光光谱仪分析方法是一个相对分析方法，任何制样过程和步骤必须有非常好的重复操作可能性，所以用于制作标准曲线的标准样品和分析样品必须经过同样的制样处理过程。X射线荧光实际上又是一个表面分析方法，激发只发生在试样的浅表面，必须注意分析面相对于整个样品是否有代表性。此外，样品的平均粒度和粒度分布是否有变化，样品中是否存在不均匀的多孔状态等。样品制备过程由于经过多步骤操作，还必须防止样品的损失和沾污。
X荧光光谱仪操作时注意事项
1、在测量过程中，不要突然断电。
2、不要直接分析低熔点样品，如低熔点沥青、苯酚、油漆等，有些样品在室温下是固体，经射线照射会融化，如果滴到光管头上，会损坏仪器。如果要分析，请放在液体杯内测量。
3、分析液体样品和粉末样品时，必须在氦气模式下测量，绝对不能抽真空。
4、不要长时间分析液体样品，液体杯的照射时间一般不能超过半小时。
5、不要分析压得不坚实的样品，如有裂纹的压片。如果大块样品掉到了样品室，不能再进行样品分析，请通知三翔分析仪器。
6、光管头上的铍窗是有毒的，而且比较贵重，一旦铍窗破了，整根光管就报废了，请注意：绝对不能用任何物体碰光管头上的铍窗。如果有样品掉到铍窗上，只能用吸耳球将铍窗上的样品轻轻吹掉，不要用酒精棉花擦。
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